10.如图所示，在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽，有一带正电小球质量为m、电荷量为q，在槽内沿顺时针做匀速圆周运动，现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁场，且B逐渐增加，则（ ）
A．小球速度变大B．小球速度变小
C．小球速度不变D．以上三种情况都有可能
二、多选题（共4小题,每小题4.0分,共16分）
11.（多选）如图所示，闭合小金属环从高h的光滑曲面上端无初速度滚下，又沿曲面的另一侧上升，则（ ）
A．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h
B．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
C．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
D．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h
12.（多选）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1.电池和交变电源的电动势都为6V，内阻均不计．下列说法正确的是（ ）
A．S与a接通的瞬间，R中无感应电流
B．S与a接通稳定后，R两端的电压为0
C．S与b接通稳定后，R两端的电压为3V
D．S与b接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为2∶1
13.（多选）当交流发电机的线圈转到线圈平面与中性面重合时，下列说法中正确的是（ ）
A．电流将改变方向
B．磁场方向和线圈平面平行
C．线圈的磁通量最大
D．线圈产生的感应电动势最大
14.（多选）如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．P向下滑动时，灯L变亮
B．P向下滑动时，变压器的输出电压不变
C．P向上滑动时，变压器的输入电流变小
D．P向上滑动时，变压器的输出功率变大
分卷II
三、实验题（共2小题,每小题10.0分,共20分）
15.如图是做探究电磁感应的产生条件实验的器材．
（1）在图中用实线代替导线把它们连成实验电路．
（2）由哪些操作可以使灵敏电流计的指针发生偏转（ ）
A．闭合开关
B．断开开关
C．保持开关一直闭合
D．将线圈A从B中拔出
（3）假设在开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏转，则当螺线管A向上拔出的过程中，灵敏电流计的指针向______（填“左”或“右”）偏转．
16.英国物理学家法拉第在1831年发现了“磁生电”现象．现在某一课外活动小组的同学想模仿一下法拉第实验，于是他们从实验室里找来了两个线圈A、B，两节干电池、电键、电流计、滑动变阻器等器材，如图所示．请同学们帮助该活动小组，用笔画线代替导线，将图中的器材连接成实验电路．
四、计算题（共4小题分）
17.与磁感应强度B＝0.8T垂直的线圈面积为0.05m2，若这个线圈绕有50匝，此时磁通量有多大？
线圈位置如果在0.2秒内转过90°，则此过程中产生的平均感应电动势多大？
18.一台电动机，线圈电阻是0.4Ω，当电动机两端加220V电压时，通过电动机的电流是50A，求：
（1）电动机线圈的发热功率；
（2）电动机输出的机械功率；
（3）电动机线圈中产生的反电动势．
19.有一个1000匝的线圈，在4s内穿过它的磁通量从0均匀增加到0.1Wb.
（1）求线圈中的感应电动势大小；
（2）若线圈的总电阻是100Ω，通过线圈的电流是多大？
20.如图所示为检测某传感器的电路图，传感器上标有“3V,0.9W”的字样（传感器可看作一个纯电阻），滑动变阻器R0上标有“10Ω，1A”的字样，电流表的量程为0.6A，电压表的量程为3V.
（1）根据传感器上的标注，计算该传感器的电阻和额定电流；
（2）若电路各元件均完好，检测时，为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压的最大值是多少？
（3）根据技术资料可知，如果传感器的电阻变化超过1Ω，则该传感器就失去了作用．实际检测时，将一个电压恒定的电压加在图中a、b之间（该电源电压小于上述所求电压的最大值），闭合开关S，通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压．检测记录如下：
若不计检测电路对传感器电阻的影响，通过计算分析，你认为这个传感器是否仍可使用？
此时a、b所加的电压是多少？
答案解析
1.【答案】D
【解析】根据有效值的定义，取一个周期T，则
Q＝（）2R＋IR＝I2RT
解得：
I＝Im，故选D.
2.【答案】B
【解析】因磁铁的转动，引起铜盘中磁通量发生变化而产生感应电流，进而受安培力作用而发生转动，由楞次定律可知安培力的作用是阻碍相对运动，所以铜盘与磁铁同向转动，又由产生电磁感应的条件可知，线圈中能产生电流的条件必须是磁通量发生变化．故要求铜盘转动方向与磁铁相同而转速小，不能同步转动，所以正确选项是B.
3.【答案】D
【解析】由题图乙可知降压变压器副线圈两端交变电压的有效值为220V，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比等于电压比，故降压变压器T2原线圈的输入电压为880V，A错误；理想变压器T2的输入功率与输出功率之比为1∶1，B错误；升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压加上输电线上损耗的电压，C错误；当R0增大时，升压变压器T1原线圈的电压不变，原、副线圈的匝数比不变，故升压变压器T1的输出电压不变，D正确．
4.【答案】C
【解析】a、b接原线圈，当P向上移动时，原线圈匝数增大，原、副线圈匝数比变大，由＝知，U1不变，U2变小，电压表V的示数变小；R不变，由P＝可知，变压器的输出功率变小，A、B错误，由U1I1＝U2I2可以知道，I1变小，C正确，D错误．
5.【答案】C
【解析】导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，在转过180°的过程中，切割磁感线的导体棒长度先不均匀增大后减小，由右手定则可判断出感应电动势的方向为由O指向A，为正，所以下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是C.
6.【答案】D
【解析】感应电流的出现是由于穿过线圈的磁通量的变化而产生的，所以感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化．当磁场变小时，感应磁场方向与原来磁场方向相同，当磁场变大时，感应磁场方向与原来磁场方向相反．故A错误；闭合线框平行于磁场方向，放在变化的磁场中，则一定没有磁通量变化，从而没有感应电流出现．故B错误；闭合线圈平行于磁场方向，放在变化的磁场中切割磁感线时，仍没有磁通量变化，从而没有感应电流出现．故C错误；感应电流的磁场可能与原来磁场方向相同，可能与原来磁场方向相反．总是阻碍原来磁场磁通量的变化，故D正确．
7.【答案】D
【解析】在第一个L内，线框匀速运动，电动势恒定，电流恒定；在第二个L内，线框只在重力作用下加速，速度增大；在第三个L内，安培力大于重力，线框减速运动，电动势减小，电流减小．这个过程加速度逐渐减小，速度是非线性变化的，电动势和电流都是非线性减小的，选项A、B均错误．安培力再减小，也不至于减小到小于第一段时的值，因为当安培力等于重力时，线框做匀速运动，选项C错误，D正确．
8.【答案】C
【解析】当导线在平行导轨上匀速运动时，产生的电流是恒定的电流，不会使副线圈的磁通量变化，因而副线圈中无感应电流，选项C正确．
9.【答案】B
【解析】长直导线的自感系数很小，感抗可忽略不计，其对交变电流的阻碍作用可以看作是纯电阻，流经它的交变电流只受到导线电阻的阻碍作用．当导线绕成线圈后，电阻值未变，但自感系数增大，对交变电流不但有电阻，而且有感抗，阻碍作用增大，电流减小．
10.【答案】A
【解析】磁场的变化使空间产生感应电场．根据楞次定律得出如图所示感应电场，又因小球带正电荷，电场力与小球速度同向，电场力对小球做正功，小球速度变大．A选项正确．
11.【答案】BD
【解析】若是匀强磁场，环在磁场中运动的过程中磁通量不变，不会有感应电流产生，小金属环机械能守恒，仍能上升到h高处，故B正确．若是非匀强磁场，环在磁场中运动，磁通量发生变化，有感应电流产生，环的机械能将减少，上升高度将小于h，故D正确．
12.【答案】BC
【解析】由理想变压器的原理可知，当S与a接通稳定时，由于通过原线圈与副线圈中的磁通量不发生变化，故在副线圈中无感应电流，但在刚接通瞬间，副线圈两端的电压不为零，R中有感应电流，故A错误，B正确；当S与b接通稳定后，原线圈中接有交变电流，由变压器的变压比可得副线圈两端电压为3V，C正确；变压器并不改变交变电流的频率，D
错误．
13.【答案】AC
【解析】当线圈平面与中性面重合时，磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，电流将改变方向．故选A、C.
14.【答案】BD
【解析】由于理想变压器输入电压不变，则副线圈电压U2不变，滑片P滑动时，对灯泡两端的电压没有影响，故灯泡亮度不变，选项A错误；滑片P下滑，电阻变大，但副线圈电压由原线圈电压决定，则副线圈电压不变，选项B正确；滑片P上滑，电阻减小，副线圈输出电流I2增大，则原线圈输入电流I1增大，选项C错误；此时变压器输出功率P2＝U2I2将变大，选项D正确．
15.【答案】
（1）见解析
（2）ABD （3）右
【解析】
（1）将灵敏电流计与大线圈B组成闭合回路，电源、开关、小线圈A组成闭合回路，电路图如图所示．
（2）将开关闭合或断开，导致穿过线圈的磁通量变化，产生感应电流，灵敏电流计指针偏转，故A、B正确；保持开关一直闭合，则穿过线圈B的磁通量不变，没有感应电流产生，灵敏电流计指针偏转，故C错误；将螺线管A插入（或拔出）螺线管B时穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中产生感应电流，灵敏电流计指针偏转，故D正确．
（3）在开关闭合的瞬间，穿过线圈B的磁通量增大，灵敏电流计的指针向左偏转，则当螺线管A向上拔出的过程中，穿过线圈B的磁通量减小，灵敏电流计的指针向右偏转．
16.【答案】
【解析】线圈A与带电池的电路相连，线圈B与电流计相连，当滑动滑动变阻器时，线圈A中的电流变化，从而引起B中产生感应电流，也可以保持滑动器划片不动，线圈A插入或者拔出时，都可以引起B中产生感应电流．
17.【答案】0.04Wb 10V
【解析】磁通量的大小与线圈的匝数无关，则此时磁通量为：
Φ1＝BS＝0.8×0.05Wb＝0.04Wb.
线圈位置转过90°的过程中，磁通量的变化量大小为：
ΔΦ＝Φ1－0＝0.04Wb.
产生的平均感应电动势为：
＝n＝50×V＝10V.
18.【答案】
（1）1000W
（2）10000W （3）200V
【解析】
（1）电动机线圈的发热功率P热＝I2r＝502×0.4＝1000W
（2）电动机输入的电功率：
P入＝UI＝220×50W＝11000W
电动机输出的机械功率：
P出＝P入－P热＝11000W－1000W＝10000W.
（3）电动机的反电动势为
E反＝U－Ir＝220－50×0.4＝200V.
19.【答案】
（1）25V
（2）0.25A
【解析】线圈中总的磁通量变化为：
ΔΦ＝0.1Wb－0Wb＝0.1Wb
由法拉第电磁感应定律得感应电动势为：
E＝n＝1000×V＝25V
感应电流的大小为：
I＝＝A＝0.25A.
20.【答案】
（1）10Ω 0.3A
（2）6V （3）可使用 3V
【解析】
（1）传感器的电阻R传＝＝Ω＝10Ω
传感器的额定电流I传＝＝A＝0.3A
（2）要求电路各部分安全，则要求电路的最大电流I＝I传＝0.3A
此时电源电压最大值Um＝U传＋U0，U传为传感器的额定电压，U0为R0调至最大值R0m＝10Ω时，R0两端的电压，即U0＝I传R0m＝0.3×10V＝3V，
所以电源电压最大值Um＝U传＋U0＝3V＋3V＝6V.
（3）设实际检测时加在a、b间的电压为U，传感器的实际电阻为R传′，根据第一次实验记录数据有：
U＝0.16×R传′＋1.48
根据第二次记录数据有U＝0.22×R传′＋0.91
解得，R传′＝9.5Ω，U＝3V
传感器的电阻变化为ΔR＝R传－R传′＝0.5Ω＜1Ω
所以此传感器仍可使用．
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